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Linux驱动开发 总线

学习Linux驱动开发,先知道这些!

2019-01-28
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Linux驱动开发前奏
一、驱动开发概述
1.驱动分类,常规分类
字符设备:一种以字节为最小访问单位的设备,通常支持open,close,read,write系统调用。
块设备:大部分Unix系统中,以块(通常是512字节)为最小传输单位的设备,块设备不能按字节处理数据。
网络设备:可以是一个硬件设备,如网卡;也可以是一个纯粹的软件设备,比如回环接口(lo)。一个网络接口负责发送和接受数据报文。

2.总线分类法
USB设备
PCI设备
平台总线设备

二、驱动学习方法
1.驱动模型
分析范例程序、制作思维导图、自己编写代码、驱动程序框架

2.硬件操作
复习裸机驱动
将裸机中的硬件操作移植到Linux驱动中


三、硬件访问技术
1.1 硬件访问实质
驱动程序控制设备,主要是通过访问设备内的寄存器来达到控制目的,因此我们讨论如何访问硬件,就成了如何访问这些寄存器了。

2. 地址映射
在Linux系统中,无论是内核程序还是应用程序,都只能使用虚拟地址,而芯片手册中给出的硬件寄存器地址或者RAM地址则是物理地址,无法直接使用,因此,我们读写寄存器的第1步就是将将它的物理地址映射为虚拟地址。

2.1 动态映射
所谓动态映射,是指在驱动程序中采用ioremap函数将物理地址映射为虚拟地址。 原型:void * ioremap(physaddr, size) 参数: Physaddr:待映射的物理地址 Size: 映射的区域长度 返回值:映射后的虚拟地址
2.2 静态映射
所谓静态映射,是指Linux系统根据用户事先指定的映射关系,在内核启动时,自动地将物理地址映射为虚拟地址。
1. 如何事先指定映射关系?    填充结构,告诉内核map_desc数组中 2. 内核启动时,在什么地方完成自动映射? lotable_init();

2.3 映射关系
在静态映射中,用户是通过map_desc结构来指明物理地址与虚拟地址的映射关系。 struct map_desc {     unsigned long virtual; /* 映射后的虚拟地址 */     unsigned long pfn; /* 物理地址所在的页帧号 */     unsigned long length; /* 映射长度 */     unsigned int type; /* 映射的设备类型 */ }; pfn: 利用__phys_to_pfn(物理地址)可以计算出物理地址所在的物理页帧号。

3.寄存器读写
在完成地址映射后,就可以读写寄存器了,Linux内核提供了一系列函数,来读写寄存器。 unsigned ioread8(void *addr) unsigned ioread16(void *addr) unsigned ioread32(void *addr) unsigned readb(address) unsigned readw(address) unsigned readl(address)
void iowrite8(u8 value, void *addr) void iowrite16(u16 value, void *addr) void iowrite32(u32 value, void *addr) void writeb(unsigned value, address) void writew(unsigned value, address) void writel(unsigned value, address)

         

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